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Procède et dispositif pour laminer des bagues*
L'invention concerne un procédé pour fabriquer des bagues métallique$ intérieures et extérieures de roulement pour paliers* Ces bagues sont laminées par un équipage de laminage comprenant d'une part deux molettes obliquement en contaot, et d'autre part, un mandrin rotatif, qui forment entre eux une cannelure de laminage.
Plusieurs gaieté de maintien sont montas de manière à venir en contact avec la bague laminée suivant la circonférence extérieure imaginaire de la bague finie, lorsque cette bague atteint les dimensions désirées* Suivant l'invention, on poursuit le laminage de la bague au moyen des molettes et du mandrin après que la face extérieure de la bague laminée soit entrée en contact avec les galets de maintien, on contient dans
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les limites d'un oerolt, au moyen des galets de maini1tn, la bague qui a atteint les dimensions désirées pondant 1 laminaSl,
on lamine les surfaces extérieures de l bague dans la cannelure formée par les molettes tt le mandrin et on répète 1 processus ulqu' obtenir dos bagues parfait .
L' invention a pour but de laminer simultanément les faces latérale et les surfaces intérieure et extérieur des ba- gues fin d'obtenir des surfaces bien lissea et de bonne qualité.
L'invention a également pour but d'obtenir une bague
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laminée à la forme ddsïrde pouvant servir de base aux opérations ultérieures ase calibrage et de reotifioation.
En général dans les conditions d'application du lamai- nage rectiligne normale le procédé habituel pour laminer des ba- gués métalliques ne donne pas exactement la forme souhaitée aux bagues finies et n'est pas satisfaisant au point de vue de la précision de la fabrication et de l'abaissement des prix de re- vient.
Ces inconvénients résultent du fait que, pendant le lami- nage, la Matière doit être cintrée entre deux galets opposés et que dans la pratique habituelle le lainage et le cintrage doivent s'effectuer en mène temps*
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Suivant les "1;:h 5 et 6 des dessins annexés, la bague laminée entre los galets s'allonge suivant les directions X-X et Y-Y. perpendiculaireûent aux lignes C-C e 09-CI joignant le centre des galets. La Fig. 6 montre deux galets de diamètres dit férents dont les vitesses périphériques sont osâtes et où l'un des galets peut tourner suivant la façon dont il est disposé.
De la sort., l'ébauche de bague s'allonge à angle droit par rap-
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port à la ligne C'-C, ur la fin. S, au moment ou la bague Si cintre, on remarque quelle s'allonge entre les galets a et b et est cintrée et guidée par la galet c dans la direction voulue comme dans la fabrication des boîtes métalliques.
Sur la Flot, 7, 1 ébauche de bague g que les galets e et f doivent laminer n'est
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de préférence pas cintrée &u moment du 1&minA8e, =a1. par la suitut
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Le laminoir de bagues suivant l'invention est donc conçu pour travailler des ébauches qui ne sont cintrai! sous forme de bagues qu'après leur laminage,
Comme indiqué* l'ébauche de bague est' nouveau cin- trée après avoir été laminée, do sorte que le travail est subdivi- sé en un laminage pour l'allongement et une opération de cintrage.
L'ébauche représentée sur les Figs. 9 et 9a avec une section transversale rectangulaire est cintrée comme indiqué' sur la Fig. 9b. La coupe transversale suivant la ligne X-X est représen- tée sur la Fig. 9c. Le tuyau-représenté sur les Figs. 10 et 10a est cintré comme sur la Fig. 10b. L'intérieur et l'extérieur du tuyau sont représentas en traits pleins, en une coupe transversale X-X et comprimés comme le montre la Fig. 10c. Au moment du cin- trage l'extérieur du tuyau devrait s'allonger et son intérieur devrait se comprimer. La forte résistance au fluage devrait se traduire dans l'expansion et la contraction évoquées.
Lorsque la résistance au fluage entre en Joue l'objet s'efforce de passer à un état stable par la voie de moindre résistance. Afin de dimi- nuer celle-ci lors du cintrage toute la matière s'efforce de se rapprocher de l'axe Y-Y indiqua sur les Figs. 9 et 10 où. la résistance est considérablement moindre. La Fig. 9c représente une forme cintrée avec une résistance bien moindre. L'objet creux est comprimé complètement à proximité de l'axe représenté par Y'-Y', Le laminage ne permet pas habituellement d'obtenir une bague telle que représentée sur la Fig. 11 avec une section trans- versale parfaitement rectangulaire mais, comme le montre la Fig.
11a, leurs arêtes d'extrémité sont repoussées .l'une vers l'autre aux extraites de la bague; ces défauts sont inévitables lors.' qu'on lamine des bagues au moyen de gaieté profilés. Les bagues présentant une nervure circonférentielle sur leur face extérieure sont obtenues par laminage en rond comme indiqué sur la Fig. 11b.
Leur face extérieure est d'habitude façonnée grâce à un arrange-
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ment approprié sans la nervure, suivant la. ligne Y-Y. La nervure obtenue par laminage à l'aide d'un dispositif de, laminage en rond doit présenter une section transversale complexe autre que simplement rectangulaire, comme une bague intérieure de palier.' Une bague qui ne répond pas à ces conditions ne satisfait pas aux exigences imposées actuellement.
Dans le laminage rectiligne habituel au moyen de galets profilés, on lamine suivant un plan précis au moyen de nombreux galets dont les profils sont exactement adaptes aux modifications au section qu'ils imposent à la matière, depuis la Matière de départ jusqu'au produit fini, comme dans le cas de rails par exemple. Par contre, aans le laminage en rond, l'ébauche à laminer est une bague sans angles et peut être pas- sée successivement entre les galets. Dans le procède de laminage . en rond, l'ébauche ne doit passer que dans une cannelure de la- minage et, en outre, chacune de ses surfaces doit être amenée par laminage à un état permettant d'obtenir un produit ou un travail parfait.
La dimension de la matière destinée au laminage rectiligne peut, suivant son aptitude au laminage, être choisie dans certaines limites, quoique cette dimension doit être déter- minée par rapport à sa longueur. Les produits de masse peuvent .être fabriqués en quantité en tronçonnant la matière suivant la longueur prévue pour lesproduits.
Dans le laminage en rond, une seule bague est d'habi-. tude fabriquée à la fois. La matière de la bague est choisie- suivant le poids unitaire de celle-ci et comporte un trou dimen- sionné pour recevoir un des galets de laminage. La matière d'une bague doit correspondre au poids correct du produit fini et présenter un trou dans lequel s'ajuste un galot afin de pouvoir satisfaire, lors de son laminage, aux exigences imposées pour la fabrication d'un produit fini correct. Il est très difficile
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de façonner une matière répondant à ces exigences et, dans le
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procède habituel, le diamètre des bagues d'un poids donné peut conduire à la fabrication de produits mal achevés.
Pana le cas du laminage reotiligne, le temps exigé pour obtenir des surfaces planes en laminât des irrégularités ou des dénivellations de
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xi. matière dépend de importance de celles-ci et c'est seulement après un travail de laminage considérable que laplanisaeaent commence. Par contre, dans le laminage en rond àabj art, comme on l'observe par exemple dans la fabrication des paliers il existe pour les produits finis des conditions diverses et sévères
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quant la hauteur et les d1wnitre8 extérieur et intérieur des bagues.
En tenant compte du fait que les produits exiges doivent être lamines avec précision en ce qui concerne leurs dimensions et leurs diamètres extérieur et intérieur et en considérant toutes les exigences de la technique actuelle, on doit constater qu'aucun procède travaillant même de manière parfaite ne satisfait à ces conditions.
La matière proposée ci-dessus pour laminer un* bague
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a en général un diamètre extérieur limita a 0;: environ du dit'* mètre de la bague finie. On doit donc donner à la matière la dimension nécessaire avant son allongement complet. De plus.,
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la matière doit être aonoviei sans présenter les défauts Àab1. tuels, tels que des parties en saillie ou des masses excentriques* Le procédé habituel de laminage en rond ne peut pas par .lui- môme supprimer ces défauts. Les bagues laminées en rond doivent avoir un forme circulaire précise qu'on n'a jamais pu obtenir
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auparavant par les moyens habituels, pour les raisons oui-vanto tes.
Dans le procédé de laminage reot111n., la matière 11rÁe s'allonge en ligne droite à condition que ses parties en saillie, ses masses excentriques et ses autres défauts soient complètement égalisas et que toutes les surfaces aussi bien celles de la matière que celles des galets, soient en contact parfait
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et comprimées* Comme* déjà Indiqué, la rapport désirable entre les dimensions de la bague finie et celles do son ébauche est inférieur à 10:7. Il n'est donc pas souhaitable de choisi? un cercle précis uniquement pour arrêter l'opération de laminage avant achèvement du processus. Les conditions prédominantes du laminage en rond nécessitent donc cette disposition.
Les bagues obtenues par laminage en rond exigent un laminage très soigneux de leurs doux surfaces correspondant à leurs diamètres intérieur et extérieur ainsi que de leurs surfaces latérales.
Ceci nécessite diverses précautions Quant aux conditions exigées par le façonnage! la décoration et le calibrage ainsi que les conditions intéressant l'opération de tronçonnement suivantes Diverses autres particularités montrent l'impossibilité d'obtenir des bagues présentant de très bonnes surfaces latérales par des moyens classiques.
On connaît de nombreux procèdes tant pour le laminage en rond que pour le laminage reotiligne. Le procédé de laminage en rond n'a pas été développe, en transposant ce qu'il y a de bon cana le lainage rectiligne. L'invention envisage de faire ressortir la différence fondamentale entre le laminage reotili- gne et le laminage en rond et d'éliminer les défaut. de laminage et elle a pour but de produire des bagues laminées de grande va- leur ayant le diamètre exigé et des tacon bien lisses.
L'invention est représentée, à titre d'exemple, dans les dessins annexas et est décrite ci-dessous de façon plus détaillée.
La Fig. 1 est une coupe en élévation d'une Installai tion de laminage pour bagues suivant l'invention, la fig.2 est une vue fragmentaire en élévation du produit obtenu avec le laminoir de l'invention) la Fig. 3 est une vue de cote de la matière à laminera la Fig. 4 est une vue de profil partielle de la ma- tiare alimentant le laminoir de l'invention;
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les FiS. 5, &, 7 et 8 sont des vues explicatives} les Figs. 9e 9ase 9b et 90 sont,des vues explicatives* les Figs. 10, 10as lob et 10o sont des vues Ixp110.t1. ves ;
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les 1111. klj, f lla lob et lia sont des vues explica- tives) les Figs. 12 et 13 sont des vues explicatives) les F1&I. 1 14a et 14b sont des vues 8xpl10at11e'J les iS8. lez 15a et 1$b sont des vues explicatives) les Fîgo. 16p 17 et 18 sont des vues explicatives du, laminage d'une bague suivant le procédé de l'invention, la Fig. 19 est une vue montrant l'allure de la courbe représentant l'effort de compression nécessaire pour laminer une bague suivant le procédé de l'inventions et,
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la Fig.
20 est une vue achdzatique et en coupe montrant le dispositif utilisé pour régler l'effort de compression nécessai- re pour laminer une bague suivant le procédé de l'invention,
Sur la Figé 1, un équipage de laminage ne pénétrant pas dans la matière comprend deux molettes et un mandrin rotatif*
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Les deux molettes 1 sont en contact l'une avec l'autre ot inol1- nées l'une par rapport à l'autre et un creux formant cannelure de laminage 8 est 'a inagé entre elles. Les deux molettes l, en contact des deux côtés avec la baeue à laminer 8, sont entraînées en rotation dans le intae sens.
La combinaison des deux Molettes 1 doit être changée suivant le type de produits finis que l'on veut obtenir et est donc différente pour des types de produits
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finis représentés sur les Fias. . ,,, 15$ ,6, 177, 19 et 19. Comme le montrent les Figs. 1, 2, 3 et 4, un bloc porte-mandrin 3 est monté en face des molettes 1 délimitant la cannelure de lami-
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nUJ, et porte un mandrin rotatif 5 qui se place dans la bague à 1 Milner a et des ga&3 de maintien 13 entourant circonférontiel- 1m1t la bague à laminer. Coztau le montre la Fige 2, le bloc ports-mandrin 3 supporte le mandrin au moyen d'un chapeau de
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palier 4 de sorte que le mandrin 5 peut se déplacer vers l'avant
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ou vers l'arrière par rapport aux molettes z, pour leMintr,14 bague 8.
Sur la ig. 4e lao bloc porte-,Mandrin ) est recula ou rétracté, la bague 8 est placée sur le mandrin' et le ohape&u de palier 4 est maintenu serré. par un cylindre à huilt sous pression 9, suivant les lignes en traits interrompus de la '1,. 2. En outre, OOllUl1.e indiqué sur les J'igs. 1 et 3, la bague 3 montre sur le mandrin 5 est engagée dans la cannelure de lainage formée par les molettes 1 en faisant avancer un piston 13* De cette façon, la bague 8 qui est comprimée entre les molettes 1 et le mandrin
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5 s'allonge et son diamètre augmente. Comme le montrent les Fige.
3 et les galets de maintien là commencent alors à entrer en action. Ces galets 18 sont placés dans des positions subdivisant
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en des parties égales comprimées entre les galets 13/1, z 18/lllp 18/IV et isis un cercle imaginaire formé par la bague obtenue sous la pression du mandrin 5.
L'arc de cercle part du galet 18/1 et vient en contact avec le cercle imaginaire d, sur un angle qui est limité par la droite passant par le centre du galet 18/1 et le centre du cercle imaginaire et diminué de
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l'angle 9, Pour fabriquer des bagues de diamètres différents* tout en garantissant une bonne possibilité d'adaptation et en assurant que tous les galets de maintien 18 conservent leurs positions re-
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latives, on monte ces galets dunes un support de palier 10 et on les fixe dans un pied bzz au moyon d'une vis de pression 15 et d'une vis de blocage 16.
Quand à bsue 11n6o par les molettes 1 et le mandrin 5 a été portée aux dimensions désirées, les galets de maintien 18 viennent en contact avec cette bague.
Dans le procède habituel de lainage de bagues métal- liques, on admet qu'avec l'opération portant le diamètre de la
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bague aux â.11:1"ndon désirées, le laminage est termina. Par contre, dans le procédé de l'invention, cette opération n'est que la pre. niera phase du laminage qui est suivie d'une seconde phase.
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Comme le montre la F1g. 3,r la bague 8 laminée par
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les molettes 1 et le mandrin 5 est entourée d'un cercle forme* par
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les points de contact a, b, c, do e, f, et $ des galet* de main. tien 18-1 is-ii# i8.iîij 18 -IV, 18-V et 18 -VI et des' molettes l, avec la bague 8.
Le mandrin est en outre maintenu, pour le la'ai- nage, sous une pression d'huile de sorte que la bague N'allonge en direction du point de contact a. Les points de contact b, c,
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d, e bzz et 8 empêchent toutefois la bague allongée S d'atteindre le point a. Coane la bague 8 'axxcna davantage, il faut choisir de lui permettra de se' déformer en 'Incurvant 1ans les inter- vallas entre les galets de maintien 18 ou de <e Comprimer en elle-mbea.
Dans l'Invention, on détermine le nombre de galets de maintien 18 espaces les uns des autres de manière que la bague ne s'Incurve pas entre les galets mais soit comprime dans une
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mesure limitée pendant la rotation. En outre, l'angle à peut empêcher la bague se trouvant partiellement sous pression de s'étendre au delà des galets de maintien 18.
La bague 8 allongée dans la première opération de
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laminage suivait l'invention, est anternéè dans un cercle forme par les galets la. Après l'achèvement de cette opération, le
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laminage da la buaue se poursuit dans une seconde opération com- primant entre b, a, d, e et z' la bague 8 qui s'étend jusqu'au point de contact a.
Cette phase do compression de la bague 8 con- tribu# à l'obtention de produits de meilleure qualité Dans le laminage de b&gues suivant le procède décrit, il n'est pas posai- ble d'obtenir -un rapport des sections tellement petit que les défautsde la matière de la bague ne puissent plus se remarquer*
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C'est ainsi qu'au moeiint ou l'on obtient les dimensions désirées de la bague, l'allongent n'est que de 30 & 40% environ (?if:.4)" Contrairement au laminait de l'acier, dans un laminoir à bagues, ' la laminage s'effectue avec une plus grande force pour obtenir
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une bague plus dure.
Toutefois, dans le prooddd habituel de laminage de bagues métalliques, la diminution du rapport des sec-
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tions n'est pas suffisante de sorte qu'au moment ou la bague est en contact avec les galets de maintien 18, pour atteindre les dimensions désirées, 11 reste des points défectueux irréguliers qui ne peuvent pas s'adapter aux surfaces des galets.
Afin de comprimer la bague $ au cours de la deuxième phase du processus de laminage suivant l'invention, on engage la bague en vue de la travailler plastiquement dans la cannelure formée par les molettes 1 et le mandrin 5, pour égaliser les parties saillantes des défauts. Comme la première compression s'effectua en laminant des parties minces, dont la section trans- versule est réduite, on obtient des produits très bien finis qui sont lisses et dont les sections transversales sont égalisées de sorte que ces parties minces n'apparaissant plus dans le produit final.
En outre, les galets de maintien 18 agissent positivement , pour produire des bagues de fini irréprochable, afin d'arriver facilement à un diamètre détermina et d'obtenir avec certitude des bagues de la dimension correcte.
La Fig. 17 montre en coupe les molettes 1 et le mandrin 5 qui laminent la bague 8 en vue d'obtenir des produits finis.
Lorsqu'on lamine une matière lourde, la distance L est une distan- ce de sécurité, car le mandrin 5 et les galets de maintion 18-v sont fixes et en même temps la largeur de la bague 8 est fixée dans les limites voulues par la cannelure de laminage des molettes 1. En outre, sa différence do volume apparaît dans son épaisseur . de telle sorte que l'épaisseur t proscrite passe à t et corres- pond à la différence. La bague est terminée à un endroit aussitôt . que le mandrin 5 recule.
Cela étant, on fabrique des bagues dont le diamètre extérieur a est beaucoup plus grand que celui prescrit et.dont le diamètre intérieur b est beaucoup plus petit que celui prescrite les baguas finies de la dimension désirée se trouvant dans le con- tre de la matière à laminer.
D'autre part, des matières relative- '
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ment légères sont simplement comprimées par trooçona, }5 at a., . volumes et les bagues, finies de la distension d$4.' tt, d&ns'le contre de la matière à 3amnar Les $&gu f. tXQ&m AI, # dimensions données sont produites avec certitude lorsque là
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différence est maintenue entre -des limites déterminées. t7an 14 procédé ordinaire de laminage de bagues métalliques, les diffé- rences dans le poids de la matière apparaissent sous fora de différences entre les diamètre$ intérieur et extérieur.
En se ré- férant aux lignes en traits mixtes de la Fig. 18a, un dépassement de 5 du poids de la matière conduit à des diamètres extérieur
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et intérieur dépassant de 5N la dimension désirée. Par contreo dans le procédé de l'invention, seule l'épaisseur de la bague
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dépasse de 5p la valeur désirée tandis que ses diamètres int6- rieur et extérieur conservent en substance leur.3 valeurs désirée*.
Dans les procédés habituels de laminage de bagues métalliques,
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une augmentation du poids de la matière de yj> donne, pour un diamètre extérieur imposé de 110 mm et U4 diamètre intérieur im- pose de 90 ami,, un diamètre extérieur du 115 mm et un diamètre in- térieur de 95 nun. Par contre, dans la procédé de l'invention, une augmentation dû 5% du poids de la matière ne porte l'épaisseur que de 10 à 10,5 mm; tandis que le diamètre extérieur est porté à 110,25 mm et le diamètre intérieur est ramené à 89,75 mm. Le fait que des différences dans le poids de la matière n'influençant
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que peu la dimension finale de la bague finie simplifie If tatrto cation, aUci!Jli:."lta la production, et,' améliore la préaisian.
La bague 8 comprimée par les galets de maintien lô-I, 18-11, .3-lt, 1?' 13-V et 13 -VI, passe à nouveau auns la cannelure par les m.lett..
1 et exero1Lune pression plus grande qu'au moment où elle en sort. Il en résulte quo les effets originaux de l'invention appa-t raissent et que notamment les molettes s'approchent obliquement des deux côtés, en tournant, de la bague 8.
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Comme le montre la rig. 14a, le point do contact do la bague 8 est désigné par Y et le point le plus élevé du mandrin
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par X car les molettes 1 tournent en contact l'une avec l'autre et sont inclinées l'une par rapport à l'autre (Figs.' 14 et 15).
Sur la fig. 14, la largeur de la cannelure au point de contact Y est désignée par L2 et la largeur de la cannelure au point X le plus élevé du laminage, par L1. Pendant que les molettes 1 avan- cent de Y vers X, la matière est comprimée de la distance h en longueur et de la distance S en largeur. Cet effet de l'invention a le même, résultat que deux molettes perpendiculaires l'une à ' l'autre dans le laminage rectiligne. Cette disposition permet de laminer en même temps les faces latérales des bagues ce qui était considéré cocue presque impossible dans les installations de- laminage de bagues.
Sur la Fig. 14b, les molettes 1 tournent de telle manière que le point N1 se rapproche de N2 et le point Ml de M2, sur la surface extérieure laminée de la bague, car les molettes 1 sont obliquement en contact l'une avec l'autre. Pendant la durée du laminage, il'se produit une résistance de frottement intense entre les molettes et la baue. C'est pour cette raison qu'aucun déplacement important n'apparaîtmais ceci permet de mieux adapter les surfaces extérieures de la bague 8 au joint des mo- lettes 1 qui se rapproche des points 4'il et Ml au moment du contact des points N2 et M2 au point le plus élevé du laminage.
Les Fies. 15, 15a et 15b montrent clairement ces ef- fats dans le cas de la fabrication des fermes de bagues représen- tées. Les défauts de transformation comme ceux apparaissant dans les courber des Figs. 9 et 10 ont disparu. L'écoulement plastique de la matière vers les côtés et à angle droit,considéré comme impossible en ligne droite peut se produire. Il est dirigé de telle façon que la matière soit refoulée vers le point de contact des molettes 1. Ceci provoque une transformation du cintrage pour obtenir une dimension désiréa. Comme les molettes sont en contact dans des positions inclinées l'une par rapport à l'autre, la charge de laminage exercée sur l'un des côtés de la cannelure est
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faible et la surface de laminage s'écoulant vers le côté glisse vers l'avant.
Pour ce qui concerna le procédé de laminage d'une matière donnée et la façon dont les deux côtés de la cannelure des molettes 1 ainsi que la position du joint formé entre les deux molettes devraient être déterminés et tracer on se rappor- tera aux Figs. 15, 15a, 15b et 15c.
L'action des molettes 1 en contact et disposées obli- quement l'une par rapport à l'autre permet de résoudre des pro- blèmes qui n'avalent pu être résolus jusqu'ici par les procèdes de laminage habituels. Voici maintenant une explication d'une autre particularité du laminage.
Un des défauts du laminage effectué au moyen d'une cannelure est 1 engagement vers les molettes et l'allongement latéral de la matière de la bague 8 comprimée par celles-ci. La matière ne glissant pas latéralement hors de la cannelure roule autour des molettes, quoique le laminage soit terminé, ce qui provoque des' déchets et donne des bagues inutilisables. Ces va- riations empêchent d'obtenir des bagues métalliques parfaitement circulaires dans le laminage classique.
Dans l'invention, les molettes sont en contact et inclinées l'une par rapport à l'autre. Ces molettes agissent pour former des bagues finies ayant la fin du. laminage et peuvent se séparer de la bague finie aussitôt après, de sorte que l'enlève. ment des bagues finies peut s'opérer rapidement et facilement.
Le cintrage s'effectue progressivement aussitôt après le laminage et les bagues finies sont ainsi parfaitement circulaires et attei- gnent un degré de qualité obtenu facilement et de manière tout à fait naturelle. P'ndant le laminage, une matière relativement mince de grand diamètre n'est pas suffisaient stable jusqu'au moment où elle arrive en contact avec les galets de maintien 18.
La matière tourne dans l'espace sans contact avec ces galets et vibre et c'est pourquoi on a prévu le galet de maintien 19 de plus grana diamètre (Figs.3 et 4).
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D'après la Fig. 4, le galet de maintien 19 est actionné par un dispositif à pression d'huila 20 et recule à masure que la bague 8 s'élargit de manière à se trouver en léger contact avec celle-ci, Le .galet est en contact avec la bague et l'empêche de dévier. grâce à l'action du dispositif à pression d'huile, en vue d'arrêter les vibrations. Quand la bague s'est élargie jus- qu'à la position Z, à la dimension désirée, le galet 19 commence à l'achever à cette dimension en lui donnant une forne parfaite- cent circulaire. Une résistance est exercée par l'écrou de blocage 21 sur la nasse maintenue par les galets 18-I, 18-II, lô-III, 18-IV, 18-V et 18-VI.
L'idée fondamentale dans le laminage de bagues suivant l'invention et notassent l'effet de ce laminage sont indiques aux Figures citées.
Jusqu'à présent, on pensait que le laminage devait s'effectuer sans de fortes pressions et des forces rotatives puis- santes. Par contre, dans le procéda de laminage de l'invention, cette idée est radicalement codifiée. Si dans un laminage User, il est impossible d'imaginer une influence encore accrue des défauts, la force de lard-nage défasse à un certain notent de l'opération l'effort de compression nécessaire. A cet effort de compression en une passe vient s'ajouter un effort pendant le la-
Minage. Les molettes effectuent le laminage de manière répétée et la bague tourne plusieurs fuis 4 plus grande vitesse, de sorte qu'il n'est plus nécessaire d'exercer une pression excessive pendant une passe de la bague.
La pression en excès venant s'ajouter dans le passé lors du laminage d'une matière moyenne n'est plus possible parce que les parties comprimées s'allongent brusquement, ce qui affecte la forme circulaire des bagues forcées et a pour résultat de pro- duire des.
bagues imparfaites. Si, par exemple, une bague atteint une excentricité de 5 mmsur son épaisseur, ces 5 mm de différen- ce provoquent, lors d'une passe de la bague dans le procédé classique, une charge sur les molettes qui s'arrêtent- ou bien
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l'un des côtés de la baue s'allonge de manière disproportion- ni*, tardis que l'autre c8té passe entre les.molettes et le man-
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drin sans s 'allongea-, Dans le cas d'un laminage rectiligne dans ce conditions, il suffit que la bague satire et s'allonge et qui ne présente pas d'inconvénient, mais dans un laminage en rond,
de nombreuses différences dans les arcs de cerole ainsi .que des fis- sures et des plats apparaissent entre les parties allongées par une pression excessive et les autres. Dans le cas de l'invention, un premier laminage donna une réduction de 1 mm sur des pièces ayant environ 5 mm d'épaisseur tandis 'que le second s'effectue sur dos pièces de 4 mm lors de la rotation suivante et la bague passe entre les molettes et le candrin sans pression. Le laminage
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dépassant ma ast subdivisa en cinq opérations. De n,3uko, on obtient le laldnaee 11 une valeur moyenne par des passes repolies ce qui donne une faible différence avec les parties minces du côté oppose*.
Dans le 1,rooéd6, le second la:..:1.na;o sert à régler le façon- nage; après celui-ci on obtient une valeur Moyenne de la forme de la section transversale tout autour de la baue. A une plus grande vitesses le laminage parfait d'une bagua dépassant 100 nua de diamè- tre s'effectue en quoique minutes ou plus. La répartition de la
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pression nrjcessaire pour lauiner des baguas suivant l'invention est roprdsentue sur la Pic 19.
L'effort de.compronoion corrence au, point a et augmente jusqu'au point b, la matière oO:;J,1enant à s'allonger tandis que son épaisseur diminua # L'effort do com ,-ression nécessaire diminue lc1.10nt 6. :.uur4 quo la Matière de la bague alllonGo et le laminoir do l'invention est conçu pour effectuer C'Gt3 diminution. La bi4(.;u dont les dif.en6ion< sort au;aant oa est en contact avec les' galets de :.aint1ftn.
La ha(;u4 contenue à tourner dani ,.Ion carole entoura par les ealots da :1n:lnt:!.on et chaque Culot successif oorence ocalo- tuent ci tournor. Ceci se produit à .j-ou rëz au toint 8 et d.n1t1. la fin de la 1:.ro;..1ê:O(l opération de ,r,,rrr,o. A Ce laoaont, l'effort de c0iapre<!sion est d1rd.nu" l'Jrusque:.ont .aur réduire 1'allona.::..nt
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au point d puis il diminue progressivement pendant.l'intervalle e.
Pendant ce temps, le processus visant à allonger la bague sous l'action des molettes et à la comprimer dans le cercle des galets de maintien se répète de même que les opérations visant à renforcer les parties minces de la section transversale et à comprimer les parties épaisses puis à les laminer pour les amin- ciré On arrive ainsi & donner à chaque section transversale une surface égale et lisse et à obtenir des produits finis sans défaut et de meilleure qualité.
De plus dans le procédé de laminage suivant l'invention, le processus de compression se répète après l'allongement et les effets de l'invention, en ce qui concerne la résistance et la durabilité des produits finis, dépendent de la concordance de la direction de laminage avec le sens de roulement de la bague. On achève l'opération en diminuant l'effort de compression jour at- teindre le point fpuis le point g, où la majeure partie de l'ef- fort est épuisée et c'est là le point le plus important du procédé de laminage. C'est ce processus qui donne aux produits finis une forme circulaire parfaite et non l'effort d'étirage ou là durée .de l'opération. Le mode d'opération du procédé décrit ressemble, par exemple, au façonnage de nettes avec les mains.
Quand on presse brusquement la motte formée à la nain au moment de la déposer, sa conformation est Modifiée..On contraire, si on lâche lentement la motte formée, celle-ci présente une forme parfaitement circulaire.
Comme expliqué en détail, la Matière glisse lentement en contact avec les molotteset les galets supplémentaires 18-1., 18-II, 18-III, 18-IV, 18-V et 18-VI pendant plusieurs révolutions. On ob- . tient ainsi des produits achevés dans les meilleures conditions et de forme circulaire parfaite. Dans le cas dè l'invention, la près* sion supplémentaire excessive est capable de briser la matière et chaque opération est basée sur un façonnage, une rentabilité et un rendement optima et n'exige que des réparations périodiques minimes. L'utilisation d'un. pression d'huile s'écarte considéra-
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bleoent des règles habituelles.
La Fig. 20 représente le système hydraulique. Un interrupteur à pression 30 et une valve électrique
31 assurent la circulation de l'huile de la pompe 34 dans le sens indiqua sur la Fie. 20, Lorsque l'huile refoule le piston 13 dans la position indiquée sur la Fig. 20, un interrupteur de fin de cour- se 38 actionne par un système de came la valve électrique à sole* nolde 36 (SOL 3) et la fait fonctionner avant que les molettes 1 et le mandrin 5 commencent à laminer la baue 8, Le circuit d'une valve dluotrique 37 est fermé pour arrêta? la prendre course afin d'amorcer le déplacement suivant pour le laminage.
En niât temps la valve électrique 40 est actionnée pour repousser le piston 41 comme la nontre la Fige 20,, Le piston 41 pousse la came 43 qui glisse le long de la glissière 42. La cane 43 présente une gamme de pressions périodique sur sa surface oo:e indiqué sur la Fig.
19. Le ressort 46 d'une valve 45 agit comme soupape pilote de sûreté pour le bras 44 qui glisse sur une face de la came 45 qui se déplace en un Kouvenent de va-et-vient suivant la pente réduite ou accentuée de celle-ci. De cotte façon, la pression d'huile né- cessaire pour laminer la bague au moyen dos molettes et du mandrin 5 est confondue par le déplacement déterminé par la surface de la came 43. La conmande la pression nécessaire sur la Fige 19 peut ainsi être assurée automatiquement.
Quand la came 43 a at- teint la fin de sa course, l'interrupteur 47 est actionne pour maintenir la valve électrique 33 et le piston se déplace vers le bas pour dégager la bague laminée terminée* Le laminage d'une ba- gue en une opération est ainsi termina et le processus peut être , répété.
Suivant la Fie. 20, un moteur électrique 51 .entraîne une pompe et une valve pilote de sûreté 49 règle la pression nécessaire au laminage et sa valeur de sécurité. Une valve 35 comporte deux éléments dont l'un est une valve de dérivation et l'autre limite son débit, La valve 45 de l'invention règle l'effort de compression nécessaire sur celui qui est exigé pour le laninage tandis que l'effort de compression brusque et excessif qui, au moment du lami-
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nage d'une saillie, s'applique aux Molettes et au mandrin est relâcha grâce à la valve 35.
De fortes saillies de la Matière peu- vent ainsi être éliminées en plusieurs fois, car le piston 13 est suffisaient puissant pour les écraser. Pour obtenir cet écrase- ment il faut régler la valve de dérivation jour diminuer sa section de passage et faire disparaître par laminage les inégali- tés de l'excentricité grâce à la résistance de passade en tenant compte de la stabilité des molettes et du Mandrin. L'un des élé- ments de la valve 48 est une valve simple à passai libre. L'autre élément réale son débit pendant que la cane 43 agit en synchronis- me avec le cycle de laminage de la Fig. 19 et recule rapidement.
Le réservoir d'huile 50 est représente sur le Fig. 20. La rotation des divers galets de maintien suivant l'intention est assurée dans de bonnes conditions grâce à des paliers à aiguilles. Dans le la- minage de bagues suivant l'invention, toutes les faces de la ba- gues sont comprimées en même t@mps. Un groupe de galets supplé- mentaires compriment la Ratière allongée. Cet allongeaient et cette compression s'effectuent alternativement pondant le laminage de sorte que la forme des bacues finies est parfaite et leurs dimensions exactes.
De même l'effort de compression s'exerce dans las limites nécessaires, de sorte qu'on peut facilement obtenir les meilleu- res bagues par le procédé de l'invention.
REVENDICATIONS.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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Method and device for rolling rings *
The invention relates to a process for manufacturing metal inner and outer rolling rings for bearings * These rings are rolled by a rolling equipment comprising on the one hand two rollers obliquely in contaot, and on the other hand, a rotary mandrel, which form a rolling groove between them.
Several cheerfulness of maintenance are mounted so as to come into contact with the rolled ring along the imaginary outer circumference of the finished ring, when this ring reaches the desired dimensions * According to the invention, the rolling of the ring is continued by means of the knurling wheels and the mandrel after the outer face of the laminated ring has come into contact with the retaining rollers, it contains in
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the limits of an oerolt, by means of the maini1tn rollers, the ring which has reached the desired dimensions laying 1 laminaSl,
the outer surfaces of the ring are rolled in the groove formed by the rollers and the mandrel and the process is repeated until the perfect rings are obtained.
The object of the invention is to simultaneously laminate the side faces and the inner and outer surfaces of the rings in order to obtain well-smooth and good quality surfaces.
Another object of the invention is to obtain a ring
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rolled to the ddsïrde form which can be used as a basis for subsequent operations ase calibration and reotifioation.
In general, under the conditions of application of normal rectilinear rolling, the usual method of rolling metal rods does not give the finished rings exactly the desired shape and is unsatisfactory from the point of view of manufacturing precision. and the lowering of cost prices.
These drawbacks result from the fact that, during rolling, the material must be bent between two opposing rollers and that in usual practice the woolen and the bending must take place at the same time *
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According to the "1;: h 5 and 6 of the accompanying drawings, the rolled ring between the rollers elongates in the directions XX and YY. Perpendicular to the lines CC e 09-CI joining the center of the rollers. Fig. 6 shows two rollers of diameters called ferent whose peripheral speeds are osâtes and where one of the rollers can turn depending on how it is arranged.
Thus, the ring blank elongates at right angles to the
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port to line C'-C, at the end. S, at the moment when the ring Si hanger, we notice that it extends between the rollers a and b and is bent and guided by the roller c in the desired direction as in the manufacture of metal boxes.
On the Flot, 7, 1 blank ring g that the rollers e and f must roll is not
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preferably not curved & u moment of 1 & minA8e, = a1. by the suitut
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The ring rolling mill according to the invention is therefore designed to work blanks which are not bent! in the form of rings only after their rolling,
As indicated, the ring blank is re-bent after being rolled, so that the work is subdivided into a rolling for stretching and a bending operation.
The blank shown in Figs. 9 and 9a with a rectangular cross section is curved as shown in FIG. 9b. The cross section along the line X-X is shown in FIG. 9c. The pipe-shown in Figs. 10 and 10a is bent as in FIG. 10b. The interior and exterior of the pipe are shown in solid lines, in an X-X cross section and compressed as shown in Fig. 10c. When bending, the outside of the pipe should stretch and its inside should compress. The high creep resistance should translate into the evoked expansion and contraction.
When creep resistance kicks in, the object strives to move to a steady state through the path of least resistance. In order to reduce this during the bending all the material strives to approach the Y-Y axis indicated in Figs. 9 and 10 where. resistance is considerably less. Fig. 9c represents a curved shape with much less resistance. The hollow object is compressed completely near the axis represented by Y'-Y '. Rolling does not usually make it possible to obtain a ring as shown in FIG. 11 with a perfectly rectangular cross section but, as shown in FIG.
11a, their end edges are pushed back towards each other when they are extracted from the ring; these defects are inevitable then. ' that rings are rolled by means of profiled gaiety. The rings having a circumferential rib on their outer face are obtained by rolling in the round as indicated in FIG. 11b.
Their outer face is usually shaped by an arrangement-
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ment appropriately without the rib, according to the. line Y-Y. The rib obtained by rolling with a round rolling device should have a complex cross section other than simply rectangular, such as an inner bearing race. A ring that does not meet these conditions does not meet the requirements currently imposed.
In the usual rectilinear rolling by means of profiled rollers, one rolls according to a precise plane by means of numerous rollers whose profiles are exactly adapted to the modifications to the section which they impose on the material, from the starting material to the finished product. , as in the case of rails for example. On the other hand, in round rolling, the blank to be rolled is a ring without angles and can be passed successively between the rollers. In the rolling process. in the round, the blank must pass only through a milling groove and, in addition, each of its surfaces must be brought by rolling to a state whereby a perfect product or job is obtained.
The size of the material for straight rolling may, depending on its rollability, be selected within certain limits, although this size should be determined with respect to its length. Bulk products can be manufactured in quantity by sectioning the material to the length provided for the products.
In round rolling, only one ring is usually used. study manufactured at a time. The material of the ring is chosen according to the unit weight thereof and has a hole sized to receive one of the rolling rollers. The material of a ring must correspond to the correct weight of the finished product and have a hole in which a galot fits in order to be able to meet, during its rolling, the requirements imposed for the manufacture of a correct finished product. It is very difficult
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to shape a material that meets these requirements and, in the
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usual procedure, the diameter of the rings of a given weight can lead to the manufacture of poorly finished products.
In the case of reotilinear rolling, the time required to obtain flat laminate surfaces of irregularities or unevenness of
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xi. The material depends on the importance of these and it is only after considerable rolling work that the leveling begins. On the other hand, in round rolling at abj art, as can be seen for example in the manufacture of bearings, there are various and severe conditions for the finished products.
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as for the height and the outer and inner d1wnitre8 of the rings.
Taking into account the fact that the required products must be rolled with precision with regard to their dimensions and their external and internal diameters and considering all the requirements of the current technique, it must be noted that no process working even perfectly does not meets these conditions.
The material suggested above for rolling a * ring
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in general has an outer diameter limited to about 0: the said meter of the finished ring. We must therefore give the material the necessary dimension before its complete elongation. Furthermore.,
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the material must be aonoviei without presenting the defects Àab1. such as protruding parts or eccentric masses. The usual round rolling process cannot by itself eliminate these defects. Round rolled rings must have a precise circular shape that has never been possible
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previously by the usual means, for the obvious reasons.
In the reot111n rolling process, the material 11rÁe elongates in a straight line provided that its protrusions, eccentric masses and other defects are completely equalized and that all surfaces both those of the material and those of the rollers , be in perfect contact
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and compressed * As * already indicated, the desirable ratio between the dimensions of the finished ring and those of its blank is less than 10: 7. So it is not desirable to chose? a precise circle only to stop the rolling operation before completion of the process. The prevailing conditions of round rolling therefore necessitate this arrangement.
Rings obtained by round rolling require very careful rolling of their smooth surfaces corresponding to their inside and outside diameters as well as of their side surfaces.
This requires various precautions. Regarding the conditions required by the shaping! the decoration and the sizing as well as the conditions affecting the following parting operation Various other features show the impossibility of obtaining rings having very good lateral surfaces by conventional means.
Numerous processes are known both for round rolling and for reotilinear rolling. The round lamination process has not been developed, by transposing what is good cana straight woolen. The invention contemplates to bring out the fundamental difference between reotiline rolling and round rolling and to eliminate the defects. of rolling and its aim is to produce high-value rolled rings having the required diameter and very smooth parts.
The invention is shown, by way of example, in the accompanying drawings and is described below in more detail.
Fig. 1 is a sectional elevation of a ring rolling plant according to the invention, FIG. 2 is a fragmentary elevational view of the product obtained with the rolling mill of the invention) FIG. 3 is a side view of the material to be laminated; FIG. 4 is a partial profile view of the material feeding the rolling mill of the invention;
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the FiS. 5, &, 7 and 8 are explanatory views} Figs. 9th 9ase 9b and 90 are, explanatory views * Figs. 10, 10as lob and 10o are views Ixp110.t1. ves;
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1111. klj, f lla lob and 11a are explanatory views) Figs. 12 and 13 are explanatory views) F1 & I. 1 14a and 14b are views 8xpl10at11e'J the iS8. lez 15a and 1 $ b are explanatory views) the Fîgo. 16p 17 and 18 are explanatory views of the rolling of a ring according to the process of the invention, FIG. 19 is a view showing the shape of the curve representing the compressive force necessary to roll a ring according to the process of the inventions and,
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Fig.
20 is an achdzatic and sectional view showing the device used to adjust the compressive force required to roll a ring according to the process of the invention,
In Fig. 1, a rolling assembly which does not penetrate into the material comprises two rollers and a rotary mandrel *
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The two rolls 1 are in contact with each other and are inolate relative to each other and a recess forming a rolling groove 8 is formed between them. The two wheels 1, in contact on both sides with the laminating baeue 8, are rotated in the intae direction.
The combination of the two Knurls 1 must be changed according to the type of finished products that you want to obtain and is therefore different for types of products
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finishes represented on the Fias. . ,,, $ 15, 6, 177, 19 and 19. As shown in Figs. 1, 2, 3 and 4, a mandrel-holder block 3 is mounted opposite the rollers 1 delimiting the laminate groove.
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nUJ, and carries a rotary mandrel 5 which fits into the 1 Milner ring a and retaining ga & 3s 13 circumferontally surrounding the ring to be rolled. Coztau shows it in Fig. 2, the chuck port block 3 supports the chuck by means of a cap of
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bearing 4 so that the chuck 5 can move forward
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or backwards with respect to the z knobs, for the Mintr, 14 ring 8.
On the ig. 4th lao block holder, Mandrel) is retracted or retracted, the ring 8 is placed on the mandrel 'and the bearing ohape & u 4 is held tight. by a pressurized oil cylinder 9, following the dotted lines of '1 ,. 2. In addition, OOllUl1.e shown on the J'igs. 1 and 3, the ring 3 shown on the mandrel 5 is engaged in the wool groove formed by the rollers 1 by advancing a piston 13 * In this way, the ring 8 which is compressed between the rolls 1 and the mandrel
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5 lengthens and its diameter increases. As shown in Fige.
3 and the holding rollers there then begin to come into action. These rollers 18 are placed in positions subdividing
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in equal parts compressed between the rollers 13/1, z 18 / lllp 18 / IV and isis an imaginary circle formed by the ring obtained under the pressure of the mandrel 5.
The arc of a circle starts from the roller 18/1 and comes into contact with the imaginary circle d, on an angle which is limited by the line passing through the center of the roller 18/1 and the center of the imaginary circle and reduced by
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angle 9, To manufacture rings of different diameters * while guaranteeing a good possibility of adaptation and ensuring that all the retaining rollers 18 retain their re- positions.
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latives, these dune rollers are mounted on a bearing support 10 and fixed in a bzz foot by means of a pressure screw 15 and a locking screw 16.
When at bsue 11n6o by the wheels 1 and the mandrel 5 has been brought to the desired dimensions, the retaining rollers 18 come into contact with this ring.
In the usual procedure of woolen metal rings, it is admitted that with the operation carrying the diameter of the
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ring to the desired .11: 1 'nd, the rolling is finished. On the other hand, in the process of the invention, this operation is only the first stage of rolling which is followed by a second stage.
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As shown in the F1g. 3, r the ring 8 rolled by
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wheels 1 and mandrel 5 is surrounded by a circle shaped * by
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the points of contact a, b, c, do e, f, and $ of the hand rollers. tien 18-1 is-ii # i8.iîij 18 -IV, 18-V and 18 -VI and 'knurls l, with ring 8.
The mandrel is further maintained under oil pressure for winding so that the ring does not extend in the direction of the contact point a. The contact points b, c,
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d, e bzz and 8, however, prevent the elongated ring S from reaching point a. Coane the ring 8 'axxcna more, it is necessary to choose whether it will allow it to' deform 'by curving 1ans the inter-valleys between the retaining rollers 18 or to compress in it-mbea.
In the invention, the number of rollers holding 18 spaces apart from each other is determined so that the ring does not bend between the rollers but is compressed in a
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limited measurement during rotation. In addition, the angle α may prevent the ring which is partially under pressure from extending beyond the retaining rollers 18.
The ring 8 elongated in the first operation of
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rolling followed the invention, is anternéè in a circle formed by the rollers. After the completion of this operation, the
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rolling of the buaue continues in a second operation compressing between b, a, d, e and z 'the ring 8 which extends to the point of contact a.
This phase of compression of the ring 8 contributes to obtaining better quality products. In the rolling of bars according to the described process, it is not possible to obtain a section ratio so small that defects in the material of the ring can no longer be noticed *
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This is how at the moeiint where we obtain the desired dimensions of the ring, the elongation is only about 30 & 40% (? If: .4) "Unlike the rolling of steel, in a ring rolling mill, the rolling is carried out with greater force to obtain
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a harder ring.
However, in the usual prooddd of rolling metal rings, the decrease in the ratio of sec-
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tions is not sufficient so that when the ring is in contact with the retaining rollers 18 to achieve the desired dimensions, 11 remain irregular defective points which cannot adapt to the surfaces of the rollers.
In order to compress the ring $ during the second phase of the rolling process according to the invention, the ring is engaged with a view to working it plastically in the groove formed by the knurling wheels 1 and the mandrel 5, to equalize the protruding parts of the defaults. As the first compression was effected by rolling thin parts, the cross section of which is reduced, very well finished products are obtained which are smooth and whose cross sections are equalized so that these thin parts no longer appear in the final product.
In addition, the retaining rollers 18 act positively, to produce rings of perfect finish, in order to easily reach a determined diameter and to obtain with certainty the rings of the correct size.
Fig. 17 shows in section the wheels 1 and the mandrel 5 which laminate the ring 8 in order to obtain finished products.
When rolling a heavy material, the distance L is a safety distance, because the mandrel 5 and the 18-v holding rollers are fixed and at the same time the width of the ring 8 is fixed within the desired limits by the rolling groove of the rollers 1. In addition, its difference in volume appears in its thickness. so that the proscribed thickness t passes to t and corresponds to the difference. The ring is finished in one place immediately. that the chuck 5 moves back.
This being the case, rings are fabricated with an outside diameter a much larger than prescribed and with an inside diameter b much smaller than that prescribed. The finished rings of the desired dimension lying in the back of the material. to be laminated.
On the other hand, relative matters- '
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ment light are simply compressed by trooçona,} 5 at a.,. volumes and rings, finished with the distension of $ 4. ' tt, d & ns'le against material at 3amnar Les $ & gu f. tXQ & m AI, # given dimensions are produced with certainty when there
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difference is maintained between -defined limits. In the ordinary process of rolling metal rings, the differences in the weight of the material appear due to the differences between the inside and outside diameters.
Referring to the phantom lines in FIG. 18a, exceeding the weight of the material by 5 leads to external diameters
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and interior exceeding by 5N the desired dimension. On the other hand, in the method of the invention, only the thickness of the ring
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exceeds the desired value by 5p while its inner and outer diameters substantially retain their desired. 3 values *.
In the usual methods of rolling metal rings,
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an increase in the weight of the material of yj> gives, for an imposed outside diameter of 110 mm and U4 imposed inside diameter of 90 µm, an outside diameter of 115 mm and an inside diameter of 95 nun. On the other hand, in the process of the invention, an increase due to 5% in the weight of the material only increases the thickness from 10 to 10.5 mm; while the outer diameter is increased to 110.25mm and the inner diameter is reduced to 89.75mm. The fact that differences in the weight of the material do not influence
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that little the final dimension of the finished ring simplifies the tatrto cation, thus! Jli:. "lta the production, and, 'improves the praisian.
The ring 8 compressed by the retaining rollers l6-I, 18-11, .3-lt, 1? ' 13-V and 13 -VI, pass the groove again through the m.lett.
1 and exero1Lone pressure greater than when it comes out. The result is that the original effects of the invention appear and that in particular the knobs approach obliquely on both sides, by turning, of the ring 8.
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As shown in the rig. 14a, the point of contact of the ring 8 is designated by Y and the highest point of the mandrel
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by X because the wheels 1 turn in contact with each other and are inclined with respect to each other (Figs. '14 and 15).
In fig. 14, the width of the groove at the point of contact Y is designated by L2 and the width of the groove at the highest point X of the rolling, by L1. As the rollers 1 advance from Y to X, the material is compressed by distance h in length and distance S in width. This effect of the invention has the same result as two rolls perpendicular to each other in the straight rolling. This arrangement makes it possible to laminate the side faces of the rings at the same time, which was considered almost impossible in ring rolling installations.
In Fig. 14b, the knurling wheels 1 turn in such a way that the point N1 approaches N2 and the point M1 approaches M2, on the rolled outer surface of the ring, because the knurling wheels 1 are obliquely in contact with each other. During the rolling process, there is an intense frictional resistance between the rollers and the wheel. It is for this reason that no significant displacement occurs, but this makes it possible to better adapt the outer surfaces of the ring 8 to the joint of the wheels 1 which approaches points 4'il and M1 when the points N2 come into contact. and M2 at the highest point of rolling.
The Fies. 15, 15a and 15b clearly show these effects in the case of the manufacture of the trusses of rings shown. Transformation defects like those appearing in the bends of Figs. 9 and 10 have disappeared. Plastic flow of material to the sides and at right angles, considered impossible in a straight line, can occur. It is directed in such a way that the material is forced towards the point of contact of the knurls 1. This causes a transformation of the bending to obtain a desired dimension. As the rolls are in contact in inclined positions with respect to each other, the rolling load exerted on one side of the groove is
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low and the rolling surface flowing to the side slides forward.
With regard to the method of rolling a given material and the way in which the two sides of the groove of the rolls 1 as well as the position of the joint formed between the two rolls should be determined and plotted one will refer to Figs. 15, 15a, 15b and 15c.
The action of the rolls 1 in contact and arranged obliquely with respect to each other makes it possible to solve problems which have not been able to be solved hitherto by the usual rolling procedures. Now here is an explanation of another peculiarity of lamination.
One of the shortcomings of the rolling effected by means of a groove is the engagement towards the rolls and the lateral extension of the material of the ring 8 compressed by them. The material not sliding laterally out of the groove rolls around the rolls even though rolling is complete, causing waste and resulting in unusable rings. These variations prevent obtaining perfectly circular metal rings in conventional rolling.
In the invention, the wheels are in contact and inclined with respect to one another. These knurls act to form finished rings having the end of. rolling and can separate from the finished ring immediately afterwards, so that it can be removed. The finished rings can be operated quickly and easily.
The bending takes place gradually immediately after rolling and the finished rings are thus perfectly circular and achieve a degree of quality which is easily and naturally obtained. During rolling, relatively thin material of large diameter is not sufficiently stable until it comes into contact with the retaining rollers 18.
The material rotates in space without contact with these rollers and vibrates and this is why the retaining roller 19 of larger diameter has been provided (Figs.3 and 4).
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According to Fig. 4, the retaining roller 19 is actuated by an oil pressure device 20 and moves back to masure that the ring 8 widens so as to be in slight contact therewith, the .galet is in contact with the ring and prevents it from deviating. thanks to the action of the oil pressure device, in order to stop the vibrations. When the ring has widened to the Z position, to the desired dimension, the roller 19 begins to complete it at that dimension giving it a perfect circular shape. Resistance is exerted by the locking nut 21 on the trap held by the rollers 18-I, 18-II, 10-III, 18-IV, 18-V and 18-VI.
The fundamental idea in the rolling of rings according to the invention and the effect of this rolling are indicated in the figures cited.
Until now, it was believed that rolling should be carried out without strong pressures and strong rotational forces. On the other hand, in the rolling process of the invention, this idea is radically codified. If in a User lamination it is impossible to imagine an even greater influence of the defects, the lard-swimming force breaks down at a certain point of the operation the necessary compressive force. To this compressive force in one pass is added a force during the la-
Mining. The rolls roll repeatedly and the ring rotates several times at a higher speed, so that excessive pressure is no longer required during one pass of the ring.
The excess pressure which was added in the past when rolling an average material is no longer possible because the compressed parts suddenly elongate, which affects the circular shape of the forced rings and results in protrusion. to reduce.
imperfect rings. If, for example, a ring reaches an eccentricity of 5 mm on its thickness, this 5 mm difference causes, during a pass of the ring in the conventional process, a load on the wheels which stop - or else.
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one of the sides of the baue elongates disproportionately- ni *, long as the other side passes between the knobs and the handle
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drin without stretching, In the case of a rectilinear rolling under this conditions, it is sufficient that the ring satires and elongates and which does not present any disadvantage, but in a rolling in round,
many differences in the arches of cerole as well as cracks and flats appear between the parts elongated by excessive pressure and the others. In the case of the invention, a first rolling gave a reduction of 1 mm on pieces having about 5 mm thick while the second is carried out on back pieces of 4 mm during the next rotation and the ring passes. between the wheels and the candrin without pressure. Rolling
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exceeding my ast subdivided into five operations. From n, 3uko, we obtain the laldnaee 11 an average value by repolished passes which gives a small difference with the thin parts on the opposite side *.
In the 1, rooéd6, the second la: ..: 1.na; o is used to adjust the shaping; after this one obtains an Average value of the shape of the cross-section all around the baue. At higher speeds perfect rolling of a bagua exceeding 100 nua in diameter takes a few minutes or more. The distribution of
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pressure necessary for washing baguas according to the invention is roprdsentue on Pic 19.
The stress of compronoion corrected at point a and increases up to point b, the material oO:; J, 1 beginning to lengthen while its thickness diminished # The effort do com,-necessary pressure decreases lc1.10nt 6.: .uur4 that the material of the ring alllonGo and the rolling mill of the invention is designed to effect this reduction. The bi4 (.; U whose dif.en6ion <comes out at; before oa is in contact with the 'rollers of: .aint1ftn.
The ha (; u4 contained in turning dani, .Ion carole surrounded by the ealots da: 1n: lnt:!. On and each successive base oorence ocalo- tuate ci tournor. This occurs at .j-or rëz at toint 8 and d.n1t1. the end of the 1: .ro; .. 1ê: O (the operation of, r ,, rrr, o. In this laoaont, the effort of c0iapre <! sion is d1rd.nu "the Jrusque :. will. have. reduced the allona. :: .. nt
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at point d then it gradually decreases during the interval e.
During this time, the process of lengthening the ring under the action of the knurling wheels and compressing it in the circle of the retaining rollers is repeated as well as the operations to strengthen the thin parts of the cross section and compress the parts. thick and then laminated to thin them. This gives each cross section an even and smooth surface and produces flawless and better quality finished products.
Further in the rolling process according to the invention, the compression process is repeated after the elongation and the effects of the invention, with regard to the strength and durability of the finished products, depend on the consistency of the direction. rolling with the direction of the ring. The operation is completed by reducing the compressive force by the day it reaches point f and then point g, where most of the force is exhausted and this is the most important point of the rolling process. It is this process which gives the finished products a perfect circular shape and not the stretching stress or the duration of the operation. The mode of operation of the described method resembles, for example, the shaping of net with the hands.
When the clod formed with the dwarf is suddenly pressed at the time of depositing it, its conformation is Modified. On the contrary, if the clod formed is slowly released, it presents a perfectly circular shape.
As explained in detail, the Matter slides slowly in contact with the knurls and the additional rollers 18-1., 18-II, 18-III, 18-IV, 18-V and 18-VI for several revolutions. We ob-. thus keeps finished products in the best conditions and in a perfect circular shape. In the case of the invention, the excessive additional pressure is capable of breaking up the material and each operation is based on optimum workmanship, economy and efficiency and requires only minimal periodic repairs. The use of a. oil pressure deviates considerably
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bleoent of the usual rules.
Fig. 20 shows the hydraulic system. A pressure switch 30 and an electric valve
31 ensure the circulation of the oil of the pump 34 in the direction indicated on the Fie. 20, When the oil forces the piston 13 to the position shown in Fig. 20, a limit switch 38 actuates by a cam system the electric solenoid valve * nolde 36 (SOL 3) and makes it work before the rolls 1 and the mandrel 5 start to roll the baue 8, The circuit of a dluotric valve 37 is closed to stop? take it to run in order to start the next movement for rolling.
At the same time, the electric valve 40 is actuated to push back the piston 41 as shown by the Fig 20 ,, The piston 41 pushes the cam 43 which slides along the slide 42. The cane 43 has a periodic pressure range on its surface. oo: e indicated in Fig.
19. The spring 46 of a valve 45 acts as a pilot safety valve for the arm 44 which slides on a face of the cam 45 which moves back and forth along the reduced or steeper slope thereof. this. In this way, the oil pressure necessary to roll the ring by means of rollers and mandrel 5 is confounded by the displacement determined by the surface of the cam 43. The necessary pressure on the pin 19 can thus be controlled. automatically insured.
When the cam 43 has reached the end of its stroke, the switch 47 is actuated to hold the electric valve 33 and the piston moves downwards to disengage the finished rolled ring * Rolling a ring in an operation is thus terminated and the process can be repeated.
Following the Fie. 20, an electric motor 51 drives a pump and a pilot safety valve 49 regulates the pressure required for rolling and its safety value. A valve 35 comprises two elements, one of which is a bypass valve and the other limits its flow rate. The valve 45 of the invention adjusts the compression force necessary to that required for the lanyard while the force sudden and excessive compression which, at the time of rolling
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nage of a protrusion, applies to the Rolls and the mandrel is released thanks to the valve 35.
Strong protrusions of the material can thus be eliminated several times, since the piston 13 is powerful enough to crush them. To obtain this crushing, the bypass valve must be adjusted by reducing its flow cross section and by rolling the uneven eccentricity thanks to the passing resistance, taking into account the stability of the knurls and the Mandrel. One of the elements of valve 48 is a single free-pass valve. The other element realizes its flow while the rod 43 acts in synchronism with the rolling cycle of FIG. 19 and backs up quickly.
The oil reservoir 50 is shown in FIG. 20. The rotation of the various retaining rollers according to the intention is ensured in good conditions by means of needle bearings. In the rolling of rings according to the invention, all the faces of the rings are compressed at the same time. A group of additional rollers compress the Long Dobby. This elongation and this compression take place alternately, weighting the rolling so that the shape of the finished trays is perfect and their dimensions exact.
Likewise, the compressive force is exerted within the necessary limits, so that the best rings can easily be obtained by the process of the invention.
CLAIMS.
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